ROS 常用命令（ROS虽好，只是比较费终端）

前提条件：
安装小乌龟模拟器：
$ sudo apt-get install ros-<<kinetic>>-ros-tutorials
请使用ROS发行版名称(比如 electric、fuerte、groovy、hydro、indigo、kinetic、melodic)替换掉。

a. 文件系统工具

• rospack = ros+pack(age) : provides information related to ROS packages
• rosstack = ros+stack : provides information related to ROS stacks
• roscd = ros+cd : changes directory to a ROS package or stack
• rosls = ros+ls : lists files in a ROS package
• roscp = ros+cp : copies files from/to a ROS package
• rosmsg = ros+msg : provides information related to ROS message definitions
• rossrv = ros+srv : provides information related to ROS service definitions
• rosmake = ros+make : makes (compiles) a ROS package

b. 工作空间

$ source /opt/ros/kinetic/setup.bash
$ mkdir -p ~/catkin_ws/src
$ cd ~/catkin_ws/
$ catkin_make
$ source devel/setup.bash
$ echo $ROS_PACKAGE_PATH

一个简单的工作空间也许看起来像这样：

workspace_folder/        -- WORKSPACE
  src/                   -- SOURCE SPACE
    CMakeLists.txt       -- 'Toplevel' CMake file, provided by catkin
    package_1/
      CMakeLists.txt     -- CMakeLists.txt file for package_1
      package.xml        -- Package manifest for package_1
    ...
    package_n/
      CMakeLists.txt     -- CMakeLists.txt file for package_n
      package.xml        -- Package manifest for package_n

c. 程序包

$ cd ~/catkin_ws/src
# 现在使用catkin_create_pkg命令来创建一个名为'beginner_tutorials'的新程序包，这个程序包依赖于std_msgs、roscpp和rospy：
$ catkin_create_pkg beginner_tutorials std_msgs rospy roscpp
# 一级依赖
$ rospack depends1 beginner_tutorials
# 间接依赖
$ rospack depends1 rospy

d. 编译

$ cd ~/catkin_ws/
$ catkin_make
# build 目录是build space的默认所在位置，同时cmake 和 make也是在这里被调用来配置并编译你的程序包。devel 目录是devel space的默认所在位置, 同时也是在你安装程序包之前存放可执行文件和库文件的地方。

1. 图概念概述：
Nodes:节点,一个节点即为一个可执行文件，它可以通过ROS与其它节点进行通信。
Messages:消息，消息是一种ROS数据类型，用于订阅或发布到一个话题。
Topics:话题,节点可以发布消息到话题，也可以订阅话题以接收消息。
Master:节点管理器，ROS名称服务 (比如帮助节点找到彼此)。
rosout: ROS中相当于stdout/stderr。
roscore: 主机+ rosout + 参数服务器 (参数服务器会在后面介绍)。

2. 节点
#roscore运行所有ROS程序前首先要运行的命令。
$ roscore
#rosnode 显示当前运行的ROS节点信息。
$ rosnode -h
Commands:

#rosrun 允许你使用包名直接运行一个包内的节点(而不需要知道这个包的路径)。
格式：rosrun [package_name] [node_name]
例子：

# 启动小乌龟
$ rosrun turtlesim turtlesim_node
# 自定义节点名
$ rosrun turtlesim turtlesim_node __name:=my_turtle
# 通过键盘远程控制小乌龟
$ rosrun turtlesim turtle_teleop_key

3. 话题
rostopic命令工具能让你获取有关ROS话题的信息。
$ rostopic -h
Commands:

例子：
# 发布数据到话题
$ rostopic pub -1 /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/Twist -- '[2.0, 0.0, 0.0]' '[0.0, 0.0, 1.8]'
# 以上命令会发送一条消息给turtlesim，告诉它以2.0大小的线速度和1.8大小的角速度开始移动。
$ rostopic pub /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/Twist -r 1 -- '[2.0, 0.0, 0.0]' '[0.0, 0.0, 1.8]'
# 这条命令以1Hz的频率发布速度命令到速度话题上。

4. rqt程序包
4.1 rqt_graph能够创建一个显示当前系统运行情况的动态图形。
安装：
$ sudo apt-get install ros–rqt
$ sudo apt-get install ros–rqt-common-plugins

命令：
$ rosrun rqt_graph rqt_graph

如果你将鼠标放在/turtle1/command_velocity（kinetic版为/turtle1/cmd_vel）上方，相应的ROS节点（蓝色和绿色）和话题（红色）就会高亮显示。正如你所看到的，turtlesim_node和turtle_teleop_key节点正通过一个名为 /turtle1/command_velocity的话题来互相通信。

4.2 rqt_plot命令可以实时显示一个发布到某个话题上的数据变化图形。
命令：
$ rosrun rqt_plot rqt_plot

5. 消息
rosmsg命令来查看消息的详细情况
$ rosmsg show geometry_msgs/Twist
$ rostopic type /turtle1/cmd_vel | rosmsg show

6. 服务
服务（services）是节点之间通讯的另一种方式。服务允许节点发送请求（request） 并获得一个响应（response）。
rosservice可以很轻松的使用 ROS 客户端/服务器框架提供的服务。

例子：

$ rosservice list
# 重置（reset）, 清除（clear）, 再生（spawn）, 终止（kill）
# 看看clear服务的类型:
$ rosservice type clear
# std_srvs/Empty说明不需要参数，可以进行无参数调用
$ rosservice call clear
# 效果服务清除了turtlesim_node的背景上的轨迹。
# 查看再生（spawn）服务的信息，我们来了解带参数的服务:
$ rosservice type spawn| rossrv show
# 这个服务使得我们可以在给定的位置和角度生成一只新的乌龟。
$ rosservice call spawn 2 2 0.2 ""

7. 参数
rosparam使得我们能够存储并操作ROS 参数服务器（Parameter Server）上的数据。参数服务器能够存储整型、浮点、布尔、字符串、字典和列表等数据类型。rosparam使用YAML标记语言的语法。一般而言，YAML的表述很自然：1 是整型, 1.0 是浮点型, one是字符串, true是布尔, [1, 2, 3]是整型列表, {a: b, c: d}是字典. rosparam有很多指令可以用来操作参数

例子：
# 列出参数名
$ rosparam list
# 修改背景颜色的红色通道：
$ rosparam set background_r 150
# 调用清除服务使得修改后的参数生效：
$ rosservice call clear
# 获取背景的绿色通道的值：
$ rosparam get background_g
# 显示参数服务器上的所有内容：
$ rosparam get /
# 将所有的参数写入params.yaml文件：
$ rosparam dump params.yaml
# 将yaml文件重载入新的命名空间，比如说copy空间:
$ rosparam load params.yaml copy

8. 日志

# rqt_console属于ROS日志框架(logging framework)的一部分，用来显示节点的输出信息。
$ rosrun rqt_console rqt_console
# rqt_logger_level允许我们修改节点运行时输出信息的日志等级（logger levels）（包括 DEBUG、WARN、INFO和ERROR）。
$ rosrun rqt_logger_level rqt_logger_level
# 命令行设置日志级别
$ rosservice call /node_name/set_logger_level ros.package_name DEBUG

9. roslaunch
# 先切换到beginner_tutorials程序包目录下：
$ roscd beginner_tutorials
$ mkdir launch
$ cd launch
# 创建turtlemimic.launch文件，内容如下

# 运行launch文件
$ roslaunch beginner_tutorials turtlemimic.launch

10. 消息和服务

msg文件存放在package的msg目录下，srv文件则存放在srv目录下。

msg文件实际上就是每行声明一个数据类型和变量名。可以使用的数据类型如下：

• int8, int16, int32, int64 (plus uint*)
• float32, float64
• string
• time, duration
• other msg files
• variable-length array[] and fixed-length array[C]

例子：

#~/catkin_ws/src/beginner_tutorials/msg/Num.msg
int64 num

# ~/catkin_ws/src/beginner_tutorials/srv/AddTwoInts.srv
# srv 文件copy自其他包
# roscp rospy_tutorials AddTwoInts.srv srv/AddTwoInts.srv
# srv文件分为请求和响应两部分，由'---'分隔。样例如下

int64 a
int64 b
---
int64 sum

新建msg或srv后，对package.xml和CMakeLists.txt进行修改：

package.xml文件
#确保msg文件被转换成为C++，Python和其他语言的源代码：

  <build_depend>message_generation</build_depend>
  <exec_depend>message_runtime</exec_depend>

CMakeLists.txt文件

# 利用find_packag函数，增加对message_generation的依赖，这样就可以生成消息了。
find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS roscpp rospy std_msgs message_generation)
# 利用catkin_package函数，确保你设置了运行依赖。
catkin_package(
  ...
  CATKIN_DEPENDS message_runtime ...
  ...)
# add_message_files 添加msg文件
add_message_files(
  FILES
  Num.msg
)
# add_service_files 添加srv文件
add_service_files(
  FILES
  AddTwoInts.srv
)

11. 录制与回放数据

栗子：

# 如前，启动小王八
roscore
rosrun turtlesim turtlesim_node
rosrun turtlesim turtle_teleop_key
# 录制所有话题
rosbag record -a
# 或者录制指定话题
rosbag record -O subset /turtle1/cmd_vel /turtle1/pose
# turtle_teleop_key界面动动小王八
# 播放bag文件例的数据
rosbag play *.bag

参考：
ROS文件系统介绍
创建一个工作空间
创建ROS程序包
编译ROS程序包
理解ROS节点
理解ROS话题
理解ROS服务和参数
使用rqt_console 和 roslaunch
创建ROS消息和ROS服务
录制与回放数据